航空生物燃油加工生產過程難點有哪些？

• 陳博 2023年10月19日 來源：中研網 829 50
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中國是全球第四個擁有生物航煤自主研發(fā)生產技術的國家。 目前生物航煤的主要生產工藝路線包括加氫法、費托合成式、生物質熱裂解技術、催化裂解技術、生物異丁醇轉化等，其中加氫法和費托合成法生物航煤制備技術發(fā)展迅速。而無論何種工藝生產的生物航煤均滿足“航空替代

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目前已經有64個國家制定了生物燃料政策來支持地面交通運輸，但其中的絕大多數國家政府并沒有提供航空條款，這種不均衡的發(fā)展更加凸顯我國的機遇，主要有以下兩點。

一、資源豐富

我國地大物博，有許多貧困地區(qū)適宜生物原料的生長，國際民航運輸組織的報告指出，我國西北廣大地區(qū)大量干旱、貧瘠土地，適宜麻瘋樹、亞麻薺等耐旱作物種植，是生物原料優(yōu)良產地。

此外，我國每年餐飲廢油數量極大，這對為航空生物燃油的原材料提供極大便利。另外，地溝油也是可利用的豐富的資源，中科院等機構已開始就地溝油提煉技術開展立項并取得階段性成果。

二、政策支持

國家發(fā)改委已發(fā)布指令在北京等幾個省市開始碳交易和碳補償的試點工作，為中國航空業(yè)制定科學、完整、系統(tǒng)的航空業(yè)減排方案。

最重要的是，黨確立了“金山銀山不如綠水青山”的環(huán)境保護信念，政府也開始制定長期政策鼓勵航空生物燃油的使用，并實施相應的措施以支持降低生產成本項目的研發(fā)，比如中國社科院等科研機構也與波音、空客公司就生物燃油科技開展合作，進一步完善生物燃油的提煉技術。

制約航空生物燃油大規(guī)模普及的兩大原因——技術難度高和生產成本大。但毋庸置疑的是，生物航煤應用已是大勢所趨，從全球各國發(fā)展生物航煤的路線圖看，政策支持是關鍵一步。

2008年至今，全球已有超過45家航空公司、37萬架次航班使用了生物航煤。目前，美國、加拿大、挪威等國已經形成航空生物燃料規(guī)模化市場，建立了“原料-煉制-運輸-加注+認證”的完整產業(yè)鏈。歐盟各國對于生物航煤強制混合的比例總體維持在6%至20%。從全球范圍看，目前已有36個國家實施了支持生物航煤的政策。

對于航空公司來說，燃油費是花銷的大頭，通常可以占航空總成本的1/3左右。以常見的A320或737為例，每小時飛行通常需要消耗燃油2.5-3噸。數據顯示，2022年7月份航空煤油進口到岸完稅價格預計為9173元/噸，而在2021年7月這一數字約為4569元/噸，一年時間內漲幅超過100%。

而生物航空煤油多以種動植物油脂為原料，如椰子油、棕櫚油、海藻油、餐飲廢油等，成本與售價比普通航煤更高，但為了應對環(huán)境和資源的雙重壓力，各國石油公司都在開展生物航煤技術研究。

從2013年到2019年，全球民航運輸業(yè)碳排放量已經超過國際民航組織(ICAO)預測數值的70%，如果不加控制，到2050年全世界將有25%的碳排放量來自航空業(yè)。據測算，鎮(zhèn)海煉化這套生物航煤裝置每年的加工能力是10萬噸，折算下來每年可以減排二氧化碳8萬噸。

除了在回收端更加綠色化外，與傳統(tǒng)石油基航煤相比，生物航煤全生命周期二氧化碳排放最高可減排50%以上，研發(fā)并推廣使用是國家戰(zhàn)略，也是國際趨勢。

中國是全球第四個擁有生物航煤自主研發(fā)生產技術的國家。 目前生物航煤的主要生產工藝路線包括加氫法、費托合成式、生物質熱裂解技術、催化裂解技術、生物異丁醇轉化等，其中加氫法和費托合成法生物航煤制備技術發(fā)展迅速。而無論何種工藝生產的生物航煤均滿足“航空替代燃料可持續(xù)標準”。那么，整個加工生產過程都有哪些難點呢?

首先，用使用過的烹飪用油、食用油等地溝油作為原料生產生物航煤，一大難點在于其中含有大量脂肪酸類化合物，含氧量高達11%左右。而傳統(tǒng)原料石油的含氧量低于0.1%，兩者相差超過100倍，氧分子直接影響煉化裝置催化劑的活性和穩(wěn)定性。

其他指標也是如此，比如生物航煤對鐵離子的含量要求在0.1ppm，相當于每千克生物航煤中鐵離子含量不得高于0.1毫克，這使得生物航煤金屬質量指標的控制難度提升了好幾個等級。

而且從嚴格意義上講，餐飲廢油不完全同于“地溝油”，必須是不含水的油脂，收集運輸成本較高。加上大概每3噸多餐飲廢油才能生產1噸生物航煤，無形中提高了生物航煤的成本。

此外，地溝油里還含有硫、氯、金屬元素等各類雜質，都要一一去除。為此，中國石化自主開發(fā)了專用催化劑和工藝，并經過了工業(yè)規(guī)模裝置示范驗證。

2022年5月，鎮(zhèn)海煉化分公司油脂加氫(HEFA)路線生物航煤產品通過可持續(xù)生物材料圓桌會議(RSB)認證。這一認證是我國生物航煤產品獲得的第一張全球可持續(xù)性認證證書，表明鎮(zhèn)海煉化生物航煤裝置原料、生產工藝及產品均符合RSB生物燃料可持續(xù)發(fā)展的基本原則與標準。

2009年，中國石化就啟動生物航煤的研發(fā)工作。2014年取得了我國第一張生物航煤適航證，先后進行過國內航線從上海至北京的商業(yè)飛行，國際航線從北京至芝加哥的跨洋飛行，我國成為亞洲第一個、世界第四個擁有自主研發(fā)生物航煤技術的國家。此后，在中國石化的總體部署下，鎮(zhèn)海煉化開始進行大規(guī)模工業(yè)化生產的準備。2020年8月，中國首套生物航煤大型工業(yè)化裝置在鎮(zhèn)海煉化建成。

除了生物航煤，多年來，中國石化以國有企業(yè)的擔當，用實際行動助力我國生物經濟發(fā)展。中國石化儀征化纖形成具有自主知識產權的生物可降解材料的工藝技術和產品配方，公司系列生物可降解材料已經在大型商超塑料袋、農用地膜等領域運用。中國石化資本公司通過資本的撬動作用，先后投資浙江海正生物材料股份有限公司、朗澤科技等多家公司，積極布局生物質化工產業(yè)鏈生態(tài)圈，推動生物技術的應用及市場推廣。

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